Materiálové inženýrství

• Zpracování plastů a rheologie
• Laboratoř testování mechanických vlastností polymerů
• Speciální metody hodnocení materiálů
• Zkušebna mechanických a fyzikálních vlastností termoplastů

Pracovní tým se zabývá výzkumem a vývojem termoplastických materiálů, sleduje vývoj v oblasti zpracování, kompaundování a aplikace plastů. Pozornost je zaměřena na plněné plasty (včetně nanokompozitů) především na bázi polyolefinů, reaktivní zpracování polymerů, speciální polymerní směsi a materiály se sníženou hořlavostí.

Materiály a výrobky je možno podrobit fyzikálně-mechanickým zkouškám, testům hořlavosti nebo je zkoumat pomocí termické analýzy, mikroskopie a rentgenové analýzy. Je rovněž možno hodnotit řadu parametrů anorganických materiálů z hlediska jejich použitelnosti jako plniv pro polymery.

Typickým příkladem činnosti tohoto týmu je vývoj materiálu pro danou aplikaci, jako např. dílů pro automobilový průmysl, elektroinženýrství, stavebnictví, kabelářský průmysl, plynárenství atd.

Zpracování plastů a rheologie

Hlavní aktivity zahrnují studium nadmolekulární struktury termoplastických materiálů, jejich rheologických vlastností a zpracování a kompaundování termoplastů. V rámci této činnosti jsou hodnocena vybraná částicová plniva. Některé z hodnotících metod jsou prováděny v kooperaci s externími partnery, kteří jsou vybaveni speciálními technikami.

Převažující činnosti mohou být definovány následovně:

• testování parametrů majících vztah k řízení jakosti materiálů
• zjišťování rheologických a fyzikálních charakteristik potřebných pro inženýrské účely
• zkoumání chování materiálů podrobených hnětení, extruzi, vyfukování, vstřikování a tepelnému tvarování
• výroba zkušebních těles, polotovarů a modelových výrobků použitých pro následovné testování jejich fyzikálních a aplikačních vlastností. Studie vztahů mezi zpracovatelskými podmínkami a užitkovými vlastnostmi výrobků, optimalizace zpracovatelských podmínek nových materiálů. Testování malých vstřikovacích forem.
• studium vztahů mezi polymerní strukturou, složením a morfologií materiálů a jejich rheologickými a zpracovatelskými charakteristikami
• výzkum a vývoj v oblasti odbouraných typů polypropylenu
• chemické modifikace polymerů v extruderech

Pracoviště je vybaveno na rozsáhlá testování mechanických a některých elektrických vlastností polymerních vzorků na standardních tělesech, která mohou být také v této laboratoři připravena, a rovněž na nestandardních tělesech, polotovarech a výrobcích. Testy se provádějí podle mezinárodních standardů (ISO, DIN, ASTM atd.) nebo metodikami vyvinutými v institutu na základě současných technických poznatků.

Standardní metody hodnocení materiálů

Stanovení tahových vlastností plastů (vstřikovaná tělesa, desky, fólie)

ČSN EN ISO 527
rozsah rychlostí zkoušky: 0.5 ÷ 500 mm/min
rozsah zkušebních teplot: -60 ÷ 200 °C

Stanovení ohybových vlastností plastů (vstřikovaná tělesa, desky)

ČSN EN ISO 178
rozsah zkušebních teplot: -60 ÷ 200 °C

Stanovení modulu pružnosti plastů ze zkoušky tahem

ČSN EN ISO 527
rozsah zkušebních teplot: 23 ÷ 200 °C

Stanovení modulu pružnosti plastů ze zkoušky ohybem

ČSN EN ISO 178
rozsah zkušebních teplot: -60 ÷ 200 °C

Stanovení vlastností odvozených od průběhu tahové zatěžovací síly

Například:
   koeficient tření (ČSN EN ISO 8295)
   deblokační síla folií, tuhost trubek,......

Stanovení odolnosti fólií (desek) proti dalšímu trhání

Metoda trouser (ČSN ISO 6383-1)
Elmendorfova metoda (ČSN ISO 6383-2)

Stanovení tvrdosti plastů

vtiskem kuličky (ČSN EN ISO 2039-1)
dle Rockwella (ČSN EN ISO 2039-2)

Stanovení tvrdosti SHORE A,D

ČSN EN ISO 868

Stanovení rázové a vrubové houževnatosti plastů metodou Charpy

neinstrumentovaná rázová zkouška (ČSN EN ISO 179-1)
instrumentovaná rázová zkouška (ČSN EN ISO 179-2)
teplotní rozmezí od -60 ÷ 23 °C

Stanovení rázové a vrubové houževnatosti plastů metodou Izod

ČSN EN ISO 180
teplotní rozmezí od -60 ÷ 23 °C

Stanovení odolnosti folií z plastů proti rázu při volném pádu tlouku

ČSN EN ISO 7765-1

Stanovení odolnosti tuhých plastů při víceosému rázovém namáhání

neinstrumentovaná rázová zkouška (ČSN EN ISO 6603-1)
instrumnetovaná zkouška (ČSN EN ISO 6603-2)
teplotní rozmezí -40 ÷ 23 °C

Stanovení teploty měknutí dle Vicata

ČSN EN ISO 306

Stanovení teploty průhybu při zatížení (plasty, ebonit a kompozity s dlouhými vlákny)

ČSN EN ISO 75-1, ČSN EN ISO 75-2

Stanovení koeficientu délkové teplotní roztažnosti

ČSN 64 0528
teplotní rozmezí v intervalu 25 až 85 °C

Stanovení hustoty nelehčených plastů

ČSN EN ISO 1183-1

Stanovení permitivity a ztrátového činitele

ISO 472, IEC 250, ČSN 34 6466
teplotní rozmezí 23 ÷ 150 °C

Stanovení vnitřní a povrchové rezistivity tuhých elektroizol. mat.

ISO 472, IEC 93, ČSN 34 6460
teplotní rozmezí 23 ÷ 150 °C

Stanovení rezistivity vodivých plastů

ISO 3915
teplotní rozmezí 23 ÷ 100 °C

V roce 2002 bylo Českým institutem pro akreditaci uděleno pracovišti zkušebny Osvědčení o akreditaci opravňující využívání statutu akreditované zkušební laboratoře. Naposledy v roce 2010 byl rozšířen rozsah zkoušek, pro které je zkušebna akreditována a které jsou uvedeny v následující tabulce:

	ZKOUŠKA	NORMY
1.	Stanovení tahových vlastností	ČSN EN ISO 527-1,-2,-3,-4,-5; ISO 527-1,-2,-3,-4,-5; ČSN EN 12814-2,-4,-6; ČSN EN ISO 6259-1
2.	Stanovení ohybových vlastností	ČSN EN ISO 178; ISO 178; ČSN EN 12814-1
3.	Stanovení tlakových vlastností	ČSN EN ISO 604
4.	Stanovení rázové houževnatosti metodou Charpy	ČSN EN ISO 179-1,-2; ISO 179-1,-2
5.	Stanovení rázové houževnatosti metodou Izod	ČSN EN ISO 180; ISO 180
6.	Stanovení vlastností při víceosém rázovém namáhání	ČSN EN ISO 6603-1,-2; ISO 6603-1,-2
7.	Stanovení tvrdosti vtlačováním hrotu tvrdoměru (tvrdost Shore)	ČSN EN ISO 868; ISO 868
8.	Stanovení tvrdosti: - metoda vtlačením kuličky - tvrdost dle Rockwella	ČSN EN ISO 2039-1,-2; ISO 2039-1,-2
9.	Stanovení teploty průhybu při zatížení	ČSN EN ISO 75-1,-2,-3; ISO 75-1,-2,-3
10.	Stanovení teploty měknutí dle Vicata (VST)	ČSN EN ISO 306; ISO 306
11.	Stanovení koeficientu délkové teplotní roztažnosti	ČSN 64 0528
12.	Stanovení hustoty nelehčených plastů - imerzní metoda	ČSN EN ISO 1183-1; ISO 1183-1
13.	Stanovení odporu proti pomalému šíření trhliny (PENT)	ISO/CD 16241
14.	Stanovení koroze za napětí krípovou zkouškou FNCT	ISO 16770; ČSN EN 12814-3; ASTM D 5397
15.	Stanovení krystalizačních parametrů plastů pomocí Diferenční snímací kalorimetrie (DSC)	ČSN EN ISO 11357-1; ISO 11357-1; metoda PIB pro charakterizaci PE (PP15a)
16.	Stanovení odporu proti rychlému šíření trhliny - test S4	ČSN EN ISO 13477; ISO 13477
17.	Makroskopické posouzení kvality svarů v termoplastech	ČSN EN 12814-5
18.	Stanovení popela (obsahu skla a minerálního plniva) v plastech - gravimetricky	ČSN EN ISO 3451-1,-4; ISO 3451-1, -2,-3,-4; ČSN EN ISO 1172; ISO 1172
19.	Stanovení obsahu vody (vlhkosti) - podle Karl Fischera	ČSN EN ISO 15512; ISO 15512; ČSN ISO 760; ISO 760
20.	Stanovení obsahu emisí organických látek v plastech	PV 3341
21.	Stanovení třídy hořlavosti	DIN 4102-1 (B2)
22.	Stanovení hořlavosti materiálů pro interiéry automobilů, traktorů, lesnických a zemědělských strojů	ČSN ISO 3795 DIN 75 200
23.	Stanovení hořlavosti plastů	UL-94
24.	Stanovení hmotnostního (MFR) a objemového (MVR) indexu toku taveniny termoplastů	ČSN EN ISO 1133; ISO 1133
25.	Stanovení odolnosti trubek proti stálému vnitřnímu přetlaku při konstantní teplotě	ČSN EN ISO 1167-1,-2; ISO 1167-1,-2
26.	Stanovení viskozity polymerů - kapilární viskozimetr (roztoková metoda)	ČSN EN ISO 1628-1,-4,-5; ISO 1628-1,-4,-5; ČSN EN ISO 307; ISO 307
27.	Stanovení celkové migrace do vodných simulantů potravin - gravimetrie, GC/FID	ČSN EN 1186-1,-3
28.	Stanovení celkové migrace do olivového oleje - gravimetrie, GC/FID	ČSN EN 1186-1,-2, -10
29.	Stanovení obsahu esterů kyseliny ftalové - gravimetrie, GC/MS	ČSN EN 14372, část 6.3.2
30.	Stanovení velikosti částic metodou laserové difrakce	ISO 13320-1; PP 30a (metoda PIB)